Segundo som

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Segundo som é um fenômeno mecânico quântico no qual transferência de calor ocorre por movimento na forma de onda, em vez de pelo mecanismo mais comum da difusão. Calor toma o lugar da pressão nas ondas de som normais. Isto conduz a uma condutividade térmica muita alta. É conhecido como "segundo som" porque a onda de calor é similar à propagação de som no ar.

O fenômeno do segundo som é observado em hélio líquido (3He assim como no 4He) e em lítio (6Li) a temperaturas abaixo do ponto lambda. Neste estado, conhecido como hélio II, 4He tem a mais alta condutividade térmica de qualquer material conhecido (várias centenas de vezes mais alta que o cobre).

Segundo som em hélio II[editar | editar código-fonte]

A temperaturas abaixo do ponto lambda, 2,1768 K, 4He entra em um estado superfluido e tem condução de calor quase perfeita. O hélio está em um estado quântico macroscópico. Em temperaturas caindo para 0 K as velocidades de ondas de temperatura e entropia aumentam. Estas podem ser geradas e observadas em um resonador. A uma temperatura de 1,8 K a onda de temperatura propaga-se a aproximadamente 20 m/s.[1] [2] [3] [4]

Segundo som em outros meios[editar | editar código-fonte]

3He tem segundo som abaixo de 2,5 mK, 6Li também próximo a 0 K. A superfluidicidade de 6Li foi observada a uma temperatura de 50 nK no MIT em abril de 2005.[5] Segundo som também tem sido observado em alguns sólidos dielétricos, tais como Bi e NaF.[6] [7] [8] [9]

Referências

  1. C.T. Lane, H.A. Fairbank, and W.M. Fairbank, "Second Sound in Liquid Helium II," Phys. Rev. 71, 600 (1947). Retrieved on April 15, 2007.
  2. Sinyan Shen, Surface Second Sound in Superfluid Helium. PhD Dissertation (1973).
  3. V. Peshkov, "'Second Sound' in Helium II," J. Phys. (Moscow) 8, 381 (1944)
  4. U. Piram, "Numerical investigation of second sound in liquid helium," Dipl.-Ing. Dissertation (1991). Retrieved on April 15, 2007.
  5. MIT physicists create new form of matter. Página visitada em 2010 November 22.
  6. H.E. Jackson, C.T. Walker, and T.F. McNelly, "Second sound in NaF", Phys. Rev. Letters 25, 26 - 28 (1970)
  7. T. F. McNelly, et al.; Heat Pulses in NaF: Onset of Second Sound; Phys. Rev. Lett. 24, 100–102 (1970); DOI:10.1103/PhysRevLett.24.100
  8. V. Narayanamurti, and R.C. Dynes, "Observation of second sound in Bismuth", Phys. Rev. Letters 28, 1461 - 1465 (1972)
  9. Bernard D. Coleman and David R. Owen; On the nonequilibrium behavior of solids that transport heat by second sound; Computers & Mathematics with Applications; Volume 9, Issue 3, 1983, Pages 527-546; doi:10.1016/0898-1221(83)90066-4